Cours de Sciences de la Terre de l'Université Claude Bernard Lyon 1. Des rifts aux chaînes de montagnes.

1. Continents et fonds
océaniques
Partie 2 : Des rifts aux chaînes de
montagnes

4. 1. Des rifts aux dorsales océaniques
Un rift, un relief

5. Un rift, des déformations
1. Des rifts aux dorsales océaniques

6. Un rift, des déformations
1. Des rifts aux dorsales océaniques

7. Cette faille est-elle
A. Dextre
B. Sénestre
C. Inverse
(compression)
D. Normale
(extension)

8. Un rift, des structures tectoniques
1. Des rifts aux dorsales océaniques

9. 28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Température °C
Profondeur km
Un rift, des roches métamorphiques
1. Des rifts aux dorsales océaniques

10. De nombreuses failles normales actives recoupent des
coulées de laves plus anciennes.
Vue sur le lac Asal : voir les grands escarpements de
failles normales actives du rift.
Grande concentration de fissures ouvertes et de
failles normales dans une des partie les plus
actives et sismiques du rift.
Failles normales actives sur l'épaule NE du
rift d'Asal-Ghoubbet.
Les rifts d’Afrique orientale.
Extrémité NW du rift d'Asal-Ghoubbet (Djibouti).
Extrémité NW du rift d'Asal-Ghoubbet (Djibouti),
vue sur le lac Asal.
Coulées basaltiques.
Coulées
basaltiques.
Couche de sel.
1. Des rifts aux dorsales océaniques

11. Photographies satellitales de la « corne
de l’Afrique ». La région des Afars est
située à la jonction entre trois rifts.
Le lac Malawi ( S du lac
Tanganiyka) occupe le fossé
central de la branche W du rift
est-africain
Carte structurale du rift
est-africain. De la Mer
Rouge au Zambèze, il fait
plus de 6000 km de long
sur 40 à 60 km le large. Il
se sépare en 2 branches E
et W au niveau du
linéament d’Assoua.
1. Des rifts aux dorsales océaniques

12. Bourgue, Univ-Laval-Canada.
Décompression adiabatique  Fusion partielle (25 à 30%) des péridotites
 magma tholéitique.
 Lave de composition basaltique  volcanisme effusif.
Un "fumeur" (source
hydrothermale que l'on
trouve à partir de 2500 m).
1. Des rifts aux dorsales océaniques

13. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes

14. ENS Paris.
ENS Paris.
Amérique du Sud.
Fosse du Tonga.
2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Une zone de subduction, un relief

15. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Une zone de subduction, des déformations

16. Mer Egée Iles Kouriles Izu Bonin
Java Tonga Amérique Centrale
2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Une zone de subduction, des anomalies sismiques dans le
manteau

17. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes
28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Profondeur km
Une zone de subduction, des roches métamorphiques
Schistes bleus

18. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Une zone de subduction, des volcans

19. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes

20. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes

21. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes

22. Bourgue, Univ-Laval-Canada.
Apport d’eau  Fusion partielle des péridotites + « pollution »
 magma calco-alcalin acide.
Lave de composition andésitique
 Volcanisme éruptif (principalement émission de produits
pyroclastiques, gaz).
2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Une zone de subduction, des volcans

23. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Comment définiriez-vous une montagne ?

24. Une chaîne de montagnes : des reliefs
2. De la subduction aux chaînes de montagnes

25. Une chaîne de montagnes : des déformations
2. De la subduction aux chaînes de montagnes

26. Une chaîne de montagnes : des structures tectoniques
2. De la subduction aux chaînes de montagnes

27. Cette faille est-elle
A. Dextre
B. Sénestre
C. Inverse
(compression)
D. Normale
(extension)

28. Une chaîne de montagnes : des structures tectoniques
2. De la subduction aux chaînes de montagnes

29. geol-alp.com
Une chaîne de montagnes : des structures tectoniques
2. De la subduction aux chaînes de montagnes

30. Le pli que l’on voit au premier plan est
A. Un anticlinal
B. Un synclinal
C. Un synclinal perché
D. Un pli-faille

31. 2. De la subduction aux chaînes de montagnes
geol-alp.com

32. 28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Température °C
Profondeur km
2. De la subduction aux chaînes de montagnes
Eclogite (de haute température)
Amphibolite

34. 2.4 D. eL ’lhai sstuobirdeu dcetiso nA lapuexs c: hdauîn reifst adue cmoollnatpasgenes
Taurides
Maghrebides

35. Bassin
Molassique
Suisse
Jura
Chaînons
subalpins
Massifs
Cristallins
Externes
Unités morphologiques
Massifs
Cristallins
Internes
Schistes
lustrés
Plaque
Afrique
a) Structure
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

36. Couverture sédimentaire
Jura Molasse Massifs
subalpins
Unités morphologiques
Massifs
cristallins
externes
Croûte >
Structure actuelle
Le profil sismique ECORS des Alpes occcidentales
Université de Lausanne
Moho
Croûte <
Massifs
cristallins
internes
Front
pennique
Marge européenne Marge africaine
a) Structure
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

37. Unités morphologiques
Le Front
pennique
Zones externes Zones internes
http://christian.nicollet.free.fr/page/Alpes/geodynamique/alpes.html
Marge apulienne
(africaine)
Austro-
Alpin
Chaînons
subalpins
Massifs
cristallins
externes
(Dauphinois)
Schistes
lustrés Massifs
ophiolites
cristallins
internes
a) Structure
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

38. a) Structure Unités morphologiques
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

39. Au Trias (245 Ma)… un supercontinent…
245
Pangée Temps en Ma
Extension
b) Histoire des Alpes
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

40. 245
220 160
Pangée Temps en Ma
Extension
Rifting
Trias – Jurassique moyen
Les blocs
basculés
Massifs
cristallins
externes
b) Histoire des Alpes
Rift
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

41. b) Histoire des Alpes
Jurassique moyen – Crétacé
245
220 160 100
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Océan
Marge passive
Dauphinois Briançonnais
Chaînons
subalpins
Austro-
Alpin
Marge passive avec de vastes
plates-formes (Jura, massifs
subalpins)
Stade Océan Téthys Ligure
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

42. b) Histoire des Alpes
245
220 160 100
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Stade Océan Téthys Ligure
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

43. Les ophiolites
=
Témoins d’un ancien océan
Le Chenaillet
Des traces de cet océan ?
245
220 160 100
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
b) Histoire des Alpes
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

44. b) Histoire des Alpes
Des traces de cet océan ?
Basaltes en coussin
Le Chenaillet
Sédiments
Pillows
Dykes
Gabbros
Péridotites
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

45. Subduction
Crétacé supérieur – Néogène
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
www-sst.unil.ch
b) Histoire des Alpes
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

46. Prisme sédimentaire : les
Schistes lustrés
Des traces cette subduction ?
Les schistes
lustrés
b) Histoire des Alpes
Crétacé supérieur – Néogène
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
70-60 Ma
Prisme d’accrétion
Schistes lustrés
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

47. 28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Température °C
Profondeur km
Europe Apulie
Les schistes
lustrés (70-60 Ma)
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
b) Histoire des Alpes
Des traces cette subduction ?
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

48. Des traces cette subduction ?
Oui, un océan à haute Pression Les ophiolites
éclogitisées
du Mont VISO
(70-60 Ma)
GABBROS
BASALTES
SERPENTINITES
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
b) Histoire des Alpes
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

49. 28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Température °C
Profondeur km
Europe Apulie
Ophiolites
éclogitisées
26 kbar
650°C
Les schistes
lustrés
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
b) Histoire des Alpes
Des traces cette subduction ?
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

50. 28
26
24
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
100
80
60
50
40
30
20
10
0 200 400 600 800 1000 1200
22
120
Racine
Des Andes
Moho
continental
Moho
océanique
Pression kbar
Température °C
Profondeur km
28 kbar
750°C
Dora
Maria
b) Histoire des Alpes
Prisme de collision ~ 45 Ma
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Convergence
Subduction continentale
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

51. b) Histoire des Alpes
Bilan
70-60 Ma
Mont
Viso
Schistes
lustrés
Début
collision
40-20 Ma
(~35 Ma)
245
220 160 100 35
Pangée Rifting Téthys Ligure
Temps en Ma
Extension
Subduction
Collision
Convergence
25-0 Ma
Massifs
cristallins
externes
Chaînons
subalpins
Molasses
Briançonnais
Subduction
océanique
Subduction
continentale
45 Ma
Dora
Maria
(~25 Ma)
4. L’histoire des Alpes : du rift au collapse

52. Ce qu’il faut retenir…
• Définir un rift, une dorsale, une zone de
subduction, une chaîne de montagnes
• Les origines possibles des reliefs et leur
localisation à l’échelle globale
• Les contraintes et déformations en régime
extensif et compressif
• Le principe d’isostasie
• Les différentes chaînes de montagnes
• La notion de racine crustale
• La structure (principales unités) des Alpes
• L’histoire des Alpes